Влияние погодных условий на развитие плодово-ягодных растений (часть 2)
Как правило, температура на глубине 20 см в начале вегетации близка к температуре воздуха, а затем несколько выше ее. На глубине 45 см она до конца цветения ниже температуры воздуха, в период окончания линейного роста практически равна ей, в период уборки и начала листопада превышает ее. На глубине одного и тем более двух метров почва прогревается только к концу вегетации. (При отсутствии многолетней мерзлоты.) Рост корней не всегда идет в полном соответствии с изменением температуры, а протекает в виде волн ускорения и торможения. При повышении температуры корни иногда ускоряют свой рост в 15—20 раз. При последующей стабилизации температуры рост корней сначала резко замедляется, а затем возобновляется до уровня, соответствующего температуре почвы. Любое снижение
температуры почвы резко тормозит рост корней, даже если она уменьшается до оптимальной.
На рост корней оказывает большое влияние влажность почвы и воздуха, ее плотность, аэрация, реакция почвенного раствора, содержание элементов минерального питания. Лучше всего корневые системы развиваются при влажности почвы в интервале от 65 до 85 % полной влагоемкости, при достаточной аэрации, рыхлой хорошо удобренной почве. Рост корней подавляется при избыточном увлажнении и повышенной кислотности.
Период покоя. Постепенное сокращение светового дня, уменьшение поступления солнечного света на поверхность земли сопровождается снижением дневных и ночных температур, вызывает определенные изменения в жизнедеятельности растений. Эти изменения связаны с торможением ростовых процессов, вызреванием тканей, формированием плодовых и ростовых почек, всех плодовых образований. Активность жизненных процессов у растений постепенно затухает, но наблюдается активизация роста корней (осенний максимум). Именно в этот период нужно сажать плодовые и ягодные растения.
Ко времени окончания плодоношения летних сортов яблони у растений наступает листопад. Интересно, что между моментом естественного отделения листа от ветви и степенью вызревания почек, которые образовались в пазухах листьев, имеется прямая связь. Как только заканчивается формирование почки и подготовка ее к зиме, так лист начинает желтеть и опадает. Дружный листопад характеризует нормальное прохождение у растений всех необходимых физиологических процессов, связанных с подготовкой растений к вхождению в зимний покой.
В результате вхождения растений в покой в них происходит полная перестройка в сторону приспособления к совершенно иным условиям жизни, чем в весенне-летне-осенний период вегетации.
Вызревшие побеги характеризуются законченным ростом, своеобразным блеском коры и упругостью, способностью при сгибании не ломаться.
В период послеростовой вегетации у плодовых и ягодных растений иногда бывает вторичный рост побегов, вторичное цветение, чаще у летних сортов яблони и вишни. Вторичный рост и вторичное цветение отрицательно влияют на зимостойкость растений.
У ростовых побегов осенью расцвечивание листьев и листопад заканчивается обычно позже, чем у плодовых образований — кольчаток, копьецов и букетных ветвей. Побеги, расположенные внутри кроны, быстрее сбрасывают листья, чем на периферии. У одного и того же побега основание оголяется раньше, чем его верхняя часть.
С листопада начинается вхождение растений в период покоя, переход в новое зимостойкое состояние. Сам переход в зимостойкое состояние — это активный физиологический процесс, в результате которого устойчивость растений меняется в соответствии с изменяющейся погодой, в частности с температурой.
Проблемы зимостойкости и морозоустойчивости растений были исследованы И. И. Тумановым. Установлено, что зимостойкость обусловлена особой организацией растительного организма, приспособленной к условиям жизни в зимних условиях при сильном обезвоживании и замедленном обмене веществ. При этом отдельные органы одного и того же растения имеют разную устойчивость к неблагоприятным условиям.
Рост и зимостойкость несовместимы и разделены во времени. Процесс закаливания растений, т. е. становления зимостойкого состояния, проходит ступенчато, в две фазы.
Первая фаза закаливания является переходным периодом от вегетирующего состояния к невегетирующему, от незимующего к зимующему. К процессам первой фазы, проходящим при низких положительных температурах, относятся остановка роста и накопление запасных веществ. После прохождения растениями первой фазы их зимостойкость повышается. Первой фазе предшествует процесс вхождения растений в состояние покоя под влиянием короткого дня. Низкие температуры не ускоряют вхождение растений в период покоя. Этот процесс усиливает способность растений к закаливанию, которая возникает у них только после достаточно продолжительной вегетации. Молодые растения и поздно развившиеся органы оказываются малочувствительными к изменению длины дня, они не могут накапливать защитные вещества. Способность накапливать сахара возникает у растений только в конце вегетации.
Вторая фаза состоит в перестройке всех процессов жизнедеятельности в качественно новое зимостойкое состояние. Она протекает при слабых и умеренных морозах и сопровождается потерей клетками воды вследствие образования льда. Процессы этой фазы как бы направлены на предотвращение разрушительного действия, образующегося при низких температурах льда. Низкая температура сама по себе не является причиной вымерзания растений.
Растения способны утрачивать вторую фазу закаливания в период оттепелей и проходят ее повторно при наступлении морозов при условии сохранения первой фазы.
По мере усиления морозов объем закаленных клеток сначала уменьшается из-за оттока воды в межклетники, а затем этот процесс делается незаметным. Обезвоживание
клеток продолжается при зимних морозах, закаленные растения остаются живыми.
Кроме зимостойкости для растений свойственна устойчивость к зимнему иссушению, выпреванию и вымокании к повреждению в конце зимы от резких перепадов температуры от отрицательных ночью до высоких положительных днем.
Вхождение в состояние покоя связано со сложными физиолого-биохимическими процессами, идущими одновременно в двух направлениях:
1) подготовка растительного организма к весеннему росту и развитию в следующем году;
2) закаливание растений для выживания в суровых зим¬них условиях текущей зимы.
Максимальная устойчивость растений в состоянии покоя, как правило, соответствует периоду сильных морозов (январь, февраль), после чего степень устойчивости снижается. Зимостойкость растений не остается постоянной, она изменяется с изменением температуры и как бы следует за ней.
После окончания периода глубокого покоя растения готовы к весеннему пробуждению. Но к моменту его окончания обычно стоят мартовские холода и рост растений еще невозможен. При перенесении растений в оранжерею они легко возобновляют рост. Но из-за низких для роста температур они сохраняют повышенную морозоустойчивость, свойственную для конца периода глубокого покоя, до набухания почек. Это период вынужденного покоя. Его продолжительность колеблется в зависимости от погодных условий. В среднем она варьирует от 23 (яблоня) до 49 дней (малина).
Выход растений из вынужденного покоя определяется погодными условиями весны. У всех плодово-ягодных культур он заканчивается при температуре 3—4 °С и лишь у смородины и жимолости съедобной при температуре 2,5 °С.
В Сибири под Иркутском плодово-ягодные растения, по нашим наблюдениям, в значительной мере повреждаются и гибнут ранней весной. Именно в этот период при сильной солнечной инсоляции в дневные часы температура поднимается до положительной, а ночью опускается до отрицательной. Разница температур между южной стороной ствола дерева и северной в послеполуденные часы достигает 10—15 °С и более.
Следует остановиться на роли запасных органических веществ, накапливаемых растениями в летне -осенний период.
Чем больше таких веществ накапливают растения, тем выше их потенциальная зимостойкость. Можно считать установленным, что своевременное накопление запасных органических веществ является одним из главнейших и определяющих условий хорошей перезимовки.
Жизненные процессы в зимний период носят защитный характер и в отсутствии фотосинтеза идут за счет траты запасных веществ. Вот почему зимующие растения должны накопить определенное количество запасных веществ, чтобы поддерживать за их счет жизненные процессы во всех живых клетках и тканях.
В заключение следует остановиться еще на одном важном вопросе — времени возможного повреждения. В период покоя повреждения могут быть в любом из трех случаев: в начале или первой половине зимы, в середине зимы или в конце зимы — начале весны.
В начале или первой половине зимы, если почва не покрыта снегом, повреждаются корни. Например, корни яблони подмерзают уже при температуре —10…—15 °С, а корни яблони на карликовых подвоях — даже при —8…—10°С.
В это время могут подмерзнуть также древесина и кора в развилках сучьев и у основания штамба. Последнее объясняется тем, что ткани здесь позднее заканчивают подготовку к периоду покоя по сравнению с тканями сучьев. Начало зимы часто бывает опасным периодом, особенно после холодного лета, в течение которого древесина и кора не успевают вызреть, а следовательно, вовремя войти в период покоя.
В середине зимы в первую очередь вымерзает сердцевина, древесные лучи, особенно на концах побегов. Более устойчив камбий, несколько меньше кора. Менее устойчивы к морозам цветковые почки по сравнению с вегетативными и плодовые и обрастающие ветви по сравнению со скелетными. Зимние повреждения наиболее распространены.
В конце зимы — в начале весны меристематические ткани выходят из состояния покоя, утрачивают закалку, теряют стойкость к холодам и легко повреждаются морозами. Именно камбий, кора (солнечные ожоги) и цветковые почки больше всего страдают от позднезимних и ранневесенних резких смен температур между днем и ночью. У цветковых почек в это время наиболее страдают рыльца и завязи. Вот почему цветковые почки могут нормально распускаться, но не способны завязать плоды.
На повреждения оказывает влияние, как было отмечено, количество запасных питательных веществ. Обильно плодоносящие растения, как правило, имеют их меньше, чем неплодоносящие. Поэтому дерево яблони морозостойкого сорта после обильного плодоношения может быть повреждено морозами сильнее, чем дерево менее морозостойкое, но неплодоносящее. Периодически плодоносящие растения менее морозостойки, чем плодоносящие регулярно.
